Этот неизвестный океан. Как работают приливы, рождаются шторма и живут невидимые создания в морских глубинах - Александр Осадчиев

арктического льда происходит очень неравномерно. До начала 2000-х годов площадь льда уменьшалась очень медленно. Если не знать, что происходило со льдом потом, то можно было бы сказать, что его площадь практически не менялась. Дальше в 2000-х и в начале 2010-х произошло резкое уменьшение площади льда летом. Это было совершенно неожиданное явление, и оно привлекло очень серьезное внимание к потеплению в Арктике. Многие ученые прогнозировали, что резкое сокращение площади льда продолжится и что уже к 2020-м или 2030-м годам Арктика осенью будет полностью свободна ото льда. Тем не менее после резкого сокращения площадь льда стабилизировалась и последние десять лет остается на уровне начала 2010-х годов. Прогнозы о безледной Арктике в теплый период года пока не сбылись, но и не отменились, а скорее отложились на несколько десятилетий.

Рис. 62.Минимальная площадь морского льда в Северном Ледовитом океане в среднем в 1981–2010 годах и в 2020 году

Почти каждый год я хожу в морские научные экспедиции в Северном Ледовитом океане. Для меня как для ученого происходящее сокращение льда ставит множество вопросов. Как отреагируют на сокращение льда те или иные физические и биологические процессы в Арктике? Станет ли в Северном Ледовитом океане больше рыбы, изменятся ли течения? Вот так потепление в Арктике дает работу океанологам.

Вообще в настоящее время речь идет не о том, будет ли площадь льда в Арктике в ближайшие десятилетия сокращаться или, наоборот, увеличиваться. Вопрос ставится по-другому: останется ли льда столько же, сколько есть сейчас, или произойдет его дальнейшее сокращение вплоть до полного или почти полного исчезновения летом и осенью. Значимое увеличение площади ледяного покрова и возврат его к значениям 1980-х и 1990-х годов крайне маловероятны по следующим причинам. Во-первых, температура воздуха и на Земле, и особенно в Арктике продолжает расти, и до сих пор нет никаких предпосылок к тому, что этот рост может остановиться и смениться на похолодание. Во-вторых, именно в Северном Ледовитом океане крайне важным климатическим фактором служат толщина и возраст морского льда.

Рис. 63.Минимальные ежегодные значения площади морского льда в Северном Ледовитом океане

Каждый год в конце осени наступают холода, морская вода начинает замерзать и превращается в лед. Этот лед постепенно нарастает и к концу холодного периода достигает толщины в 1,5–2 метра. Такой лед называется однолетним. В течение лета и осени часть этого однолетнего льда полностью растает и исчезнет, а другая часть останется: она не успевает полностью растаять за весь теплый сезон. Следующей зимой на этот лед опять начинает намерзать новый лед. Совершенно естественным образом лед, который пережил вторую зиму, становится существенно толще, чем однолетний лед. Толщина двухлетнего льда достигает уже 2,5–3 метров, и он уже с гораздо большей вероятностью переживет следующие лето и осень. Еще один значимый параметр – пропорция однолетнего и многолетнего льда. Ситуация с многолетними льдами в Арктике еще более показательна, чем сокращение площади льда осенью. В 1980-х и 1990-х годах лед возрастом более пяти лет составлял 40%, то есть почти половину от площади всего арктического льда в середине сентября. Начиная с 2010 года доля такого льда не превышает 5–10%, то есть площадь льда летом сократилась примерно вдвое, а площадь толстого многолетнего льда – почти в 10 раз.

Рис. 64.Возраст льда в Северном Ледовитом океане в 1985 и 2018 годах

Возраст льда очень важен с точки зрения инерционности ледяного покрова. Если в Арктике находится много толстого многолетнего льда, то он успешно переживает теплый период, период таяния. Эта инерция в Северном Ледовитом океане была очень хорошо представлена в 1980-х и 1990-х годах, а сейчас ее нет. В последнее десятилетие бо́льшая часть поверхности Северного Ледовитого океана покрыта тонким однолетним льдом. Таким образом, даже если температура воздуха в Арктике вдруг начнет понижаться (к чему пока нет никаких предпосылок), то для восстановления того количества многолетнего льда, что было 30–40 лет назад, потребуется очень значительное время. Растаять все может очень быстро, а восстанавливаться будет куда медленнее.

Южные льды

Морской лед образуется не только в Арктике, в Северном Ледовитом океане, но и вокруг берегов Антарктиды в Южном океане. Площадь антарктического морского льда в период его максимального распространения в конце октября составляет 17–19 миллионов квадратных километров. Эта площадь примерно равна площади морского льда в Арктике в холодный период года и почти в полтора раза больше площади континента Антарктида. Летом антарктический морской лед почти полностью тает, его площадь сокращается до нескольких миллионов квадратных километров. К концу февраля (разгар лета в Южном полушарии) морской лед в Южном океане в основном остается только к востоку от Антарктического полуострова в районе моря Уэдделла и моря Амундсена. В отличие от льда в Арктике, площадь которого существенно сократилась за последние десятилетия, площадь морского льда вокруг Антарктиды гораздо более стабильна. При этом в последние десять лет площадь льда вокруг Антарктиды летом все же имеет более низкие значения, чем до 2015 года, а минимальная площадь льда в Южном океане наблюдалась в конце февраля 2023 года.

Когда в Южном полушарии наступает зима и начинает образовываться лед, на его движение очень сильно влияют катабатические ветра – холодный воздух, который с большой скоростью спускается с антарктического ледника. Эти ветра отрывают и отгоняют морской лед от побережья Антарктиды, в результате чего образуются полыньи, области открытой воды. В полыньях практически сразу начинает образовываться новый лед, так как воздух очень холодный; но достаточно быстро этот новый лед опять отрывается ветром. Таким образом, в местах вокруг Антарктиды, где часто образуются полыньи, происходит очень интенсивное ледообразование. Морской лед менее соленый, чем морская вода, поэтому при ледообразовании часть соли выдавливается в воду. Соленая вода очень быстро охлаждается, ведь температуры воздуха низкие, ветры сильные и в полыньях нет ледяного покрова, который бы замедлял теплообмен океана и атмосферы. В результате образуется очень соленая и холодная, а поэтому очень тяжелая вода. Эта водная масса имеет наибольшую плотность среди всех вод в Мировом океане. Это и есть Антарктические донные воды, про которые мы уже говорили в главе про Южный океан. Они опускаются на дно вокруг Антарктиды и затем растекаются по дну почти по всей площади Тихого, Атлантического и Индийского океанов.

Рис. 65.Минимальные ежегодные значения площади морского льда